[发明专利]一种富含不饱和配位的二维陶瓷材料催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种富含不饱和配位的二维陶瓷材料催化剂在含氟烷烃脱HF制备含氟烯烃反应中的应用，其特征在于所述催化剂的制备方法为：在刻蚀剂的作用下，刻蚀剂中的插层物质将MAX相材料插层剥离制得二维MXene材料，即制得所述二维陶瓷材料催化剂，所述MAX相材料为Ti₃AlC₂、Cr₂AlC、V₂AlC、Nb₂AlC中的至少一种；所述刻蚀剂为盐酸与LiF的混合物，或者草酸。

2.如权利要求1所述的一种富含不饱和配位的二维陶瓷材料催化剂在含氟烷烃脱HF制备含氟烯烃反应中的应用，其特征在于所述催化剂的制备方法中，刻蚀剂为盐酸与LiF的混合物，刻蚀剂中的插层物质为Li⁺，刻蚀剂中的插层物质将MAX相材料插层剥离的具体过程为：浓盐酸加水稀释至8~10mol/L的浓度，形成溶液A；向溶液A中加入LiF并搅拌均匀，然后加入MAX相材料，并于30～55℃水浴加热搅拌10～24h后离心分离，所得固体经去离子水洗涤以除去其表面的盐酸和反应生成的LiCl，干燥，即得到所述二维陶瓷材料催化剂。

3.如权利要求2所述的一种富含不饱和配位的二维陶瓷材料催化剂在含氟烷烃脱HF制备含氟烯烃反应中的应用，其特征在于所述催化剂的制备方法中，LiF在所述溶液A中的浓度为8~10mol/L，LiF与MAX相材料的质量比为1:1。

4.如权利要求3所述的一种富含不饱和配位的二维陶瓷材料催化剂在含氟烷烃脱HF制备含氟烯烃反应中的应用，其特征在于LiF在所述溶液A中的浓度为9mol/L。

5.如权利要求1所述的一种富含不饱和配位的二维陶瓷材料催化剂在含氟烷烃脱HF制备含氟烯烃反应中的应用，其特征在于所述催化剂的制备方法中，刻蚀剂为草酸，所述插层物质为草酸，插层物质将MAX相材料插层剥离的具体过程为：将草酸与MAX相材料混合并置于球磨罐中进行球磨，球磨转速为200~400r/min，球磨时间为1~4h，球磨后的混合物填装到管式炉中，进行高温焙烧，即制得所述二维陶瓷材料催化剂。

6.如权利要求5所述的一种富含不饱和配位的二维陶瓷材料催化剂在含氟烷烃脱HF制备含氟烯烃反应中的应用，其特征在于所述草酸与MAX相材料的摩尔比为1:1～3:1。

7.如权利要求5所述的一种富含不饱和配位的二维陶瓷材料催化剂在含氟烷烃脱HF制备含氟烯烃反应中的应用，其特征在于所述催化剂的制备方法中，进行高温焙烧的过程为：在氮气气氛下，从室温以2~4℃/min的速率升温至250～400℃，再保温焙烧3~5h，随后自然冷却至室温。

8.如权利要求1所述的一种富含不饱和配位的二维陶瓷材料催化剂在含氟烷烃脱HF制备含氟烯烃反应中的应用，其特征在于所述二维陶瓷材料催化剂应用在含氟烷烃脱HF制备含氟烯烃反应中，含氟烷烃为1,1-二氟乙烷或1,1,1,3,3-五氟丙烷，含氟烷烃脱HF制备含氟烯烃反应的温度为300～350℃，反应压力为常压，制备得到的含氟烯烃为氟乙烯或1,1,1,3-四氟丙烯。